DE102010043973A1 - Method for generating noise by electromotor of motor car such as electric car, involves actuating electromotor with drive signal such that modulation in electromotor oscillations is produced to generate noise - Google Patents

Method for generating noise by electromotor of motor car such as electric car, involves actuating electromotor with drive signal such that modulation in electromotor oscillations is produced to generate noise Download PDF

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Abstract

The method involves generating the drive signals (U1,U2,V1,V2,W1,W2) for the electromotor (1) or for the power electronics of the electromotor. The modulation to the drive signal is performed to generate noise. The electromotor is actuated with the drive signal such that modulation in the electromotor oscillations is produced, to generate the noise. The drive signal beside the frequency component determining the engine speed comprises the supplementary frequency component for noise generation. An independent claim is included for noise generator.

Description

Die Erfindung betrifft die Erzeugung eines Geräuschs für ein durch einen Elektromotor angetriebenes Kraftfahrzeug.The invention relates to the generation of a sound for a driven by an electric motor vehicle.

Durch Elektromotoren angetriebene Kraftfahrzeuge, wie Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge bei rein elektromotorischem Antrieb, erzeugen im Vergleich zu durch Verbrennungsmotoren angetriebene Fahrzeugen deutlich geringere Betriebsgeräusche. Dadurch sinkt die Wahrnehmbarkeit eines elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugs für andere Verkehrsteilnehmer, wie beispielsweise Fußgänger oder Radfahrer, da diese mit dem Gehörsinn kaum oder in vielen Fällen überhaupt nicht wahrnehmbar sind. Besonders für Personen mit Sehbehinderungen ist die reduzierte Wahrnehmbarkeit auf der sensorischen Ebene des Gehörsinns von Nachteil, da diese je nach Grad der Sehbehinderung größtenteils oder gar ausschließlich mit dem Gehörsinn Kraftfahrzeuge erkennen.By electric motors driven vehicles, such as electric vehicles or hybrid vehicles with purely electric motor drive, generate significantly lower operating noise compared to driven by internal combustion engines vehicles. As a result, the perceptibility of an electric motor driven vehicle for other road users, such as pedestrians or cyclists, since they are barely perceptible to the hearing, or in many cases are not noticeable. Especially for people with visual impairments, the reduced perceptibility on the sensory level of the sense of hearing is disadvantageous, since they recognize motor vehicles largely or even exclusively with the sense of hearing, depending on the degree of visual impairment.

Bei elektromotorisch betriebenen Kraftfahrzeugen ist es bekannt, ein künstliches Motorengeräusch zu erzeugen, welches die Wahrnehmbarkeit des Kraftfahrzeugs für Fußgänger erhöht. Derartige künstliche Motorengeräuschen werden von einem Signalsynthesizer in Verbindung mit einem Lautsprechersystem erzeugt (s. hierzu beispielsweise http://www.heise.de/newsticker/meldung/Kuenstliches-Motorengeraeuschfuer-Elektrofahrzeuge-193748.html ).In electric motor-powered motor vehicles, it is known to generate an artificial engine noise, which increases the visibility of the motor vehicle for pedestrians. Such artificial engine noises are generated by a signal synthesizer in conjunction with a loudspeaker system (see, for example, for this http://www.heise.de/newsticker/meldung/Kuenstliches-Motorengeraeuschfuer-Elektrofahrzeuge-193748.html ).

Nachteilig an solchen Lautsprecher basierten Geräuschgeneratoren ist, dass hierfür zusätzliche Hardware notwendig ist. Außerdem besteht die Gefahr, dass der Geräuschgenerator ausfällt und dann das Kraftfahrzeug ohne zusätzliches Aufmerksamkeitsgeräusch betrieben wird.A disadvantage of such loudspeaker based noise generators is that additional hardware is necessary for this. There is also the risk that the noise generator fails and then the vehicle is operated without additional attention noise.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und einen Geräuschgenerator zur Erzeugung eines künstlichen Motorengeräusches für ein elektromotorisch betriebenes Kraftfahrzeug anzugeben, welche die vorstehend genannten Nachteile eines Lautsprecher basierten Geräuschgenerators ausräumt.It is an object of the invention to provide a method and a noise generator for generating an artificial engine noise for an electric motor-driven motor vehicle, which eliminates the aforementioned disadvantages of a speaker-based noise generator.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object is solved by the features of the independent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Geräusches eines durch einen Elektromotor angetriebenen Kraftfahrzeugs. Hierbei wird ein Ansteuersignal für den Elektromotor oder für die Leistungselektronik des Elektromotors erzeugt, wobei das Ansteuersignal neben dem die Bewegung des Elektromotors steuernden Signals eine Modulation zur Geräuscherzeugung aufweist. Zur Erzeugung des Ansteuersignals wird beispielsweise ein die Drehbewegung des Elektromotors hervorrufenden Signals mit einem das Geräusch hervorrufenden Signals moduliert. Bei Ansteuerung mit dem Ansteuersignal werden durch die Modulation in dem Elektromotor Schwingungen erzeugt, welche das Geräusch hervorrufen. Die Geräusche entstehen beispielsweise durch die angeregten Schwingungen in der Spule und mechanischer Übertragung aufs Blechpacket und Gehäuse des Motors.A first aspect of the invention relates to a method for generating a sound of a motor vehicle driven by an electric motor. In this case, a drive signal for the electric motor or for the power electronics of the electric motor is generated, wherein the drive signal in addition to the movement of the electric motor controlling signal has a modulation for generating noise. To generate the drive signal, for example, a signal causing the rotary motion of the electric motor is modulated with a signal causing the noise. When driven with the drive signal vibrations are generated by the modulation in the electric motor, which cause the noise. The noises are caused, for example, by the excited vibrations in the coil and mechanical transmission to the sheet metal package and housing of the motor.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei Elektromotoren das Geräusch über den elektrischen Antrieb erzeugt, ohne dass ein zusätzlicher Lautsprecher nötig ist (ähnlich dem Anfahrquitschen eines Elektromotors). So können zusätzliche Hardwareaufwände zur Geräuscherzeugung reduziert oder gar ganz vermieden werden. Außerdem gewährleistet das Verfahren, dass bei Betrieb des Elektromotors automatisch ein entsprechendes künstliches Betriebsgeräusch erzeugt wird. Zur Absicherung der Geräuscherzeugung bei Betrieb des Kraftfahrzeugs ist kein zusätzlicher Aufwand nötig.In the method according to the invention, the noise is generated by the electric drive in electric motors, without an additional speaker is required (similar to the Anfahrquitschen an electric motor). Thus, additional hardware costs for generating noise can be reduced or even completely avoided. In addition, the method ensures that a corresponding artificial operating noise is automatically generated during operation of the electric motor. To secure the generation of noise during operation of the motor vehicle no additional effort is needed.

Das Geräusch muss nicht direkt von dem Elektromotor erzeugt werden; so können die Schwingungen in dem Elektromotor durch die Ausbreitung des Körperschalls auch ein mit dem Elektromotor mechanisch gekoppeltes Objekt außerhalb des Elektromotors zum Schwingen anregen, welches dann das Geräusch erzeugt. Damit können beispielsweise Teile der Karosserie oder sonstige Anbauteile als Resonanzkörper genutzt werden.The noise does not have to be generated directly by the electric motor; Thus, the vibrations in the electric motor by the propagation of structure-borne noise and a mechanically coupled to the electric motor object outside the electric motor to vibrate, which then generates the noise. Thus, for example, parts of the body or other attachments can be used as a sound box.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Geräusch um ein Wahrnehmbarkeitsgeräusch, welches der akustischen Wahrnehmbarkeit des Kraftfahrzeugs für außerhalb des Fahrzeugs befindliche Verkehrsteilnehmer dient. Es wäre aber auch denkbar, das Geräusch in die Fahrgastzelle einzuleiten, um den Geräuscheindruck für den Fahrer zu verändern, insbesondere um für den Fahrer den Geräuscheindruck eines Verbrennungsmotors nachzubilden.Preferably, the noise is a perceptibility noise which serves the acoustic perceptibility of the motor vehicle for road users located outside the vehicle. However, it would also be conceivable to introduce the noise into the passenger compartment in order to change the sound impression for the driver, in particular in order to simulate the noise impression of an internal combustion engine for the driver.

Typischerweise weist das Ansteuersignal neben einer die Motordrehzahl bestimmenden Frequenzkomponente zumindest eine zusätzliche Frequenzkomponente zur Geräuscherzeugung auf. Durch eine Frequenzüberlagerung über die eigentliche Ansteuerfrequenz lässt sich also ein Geräusch erzeugen.Typically, the drive signal has, in addition to a frequency component determining the engine speed, at least one additional frequency component for generating noise. By a frequency superimposition on the actual drive frequency so it is possible to generate a noise.

Zur Erzeugung zumindest einer zusätzlichen Frequenzkomponente im Ansteuersignal kann eine Frequenz-, Phasen oder Amplitudenmodulation verwendet werden. Beispielsweise kann es sich bei dem Ansteuersignal um ein PWM-Signal (PWM – Pulsweitenmodulation) handeln, wobei die Phasenlage der steigenden oder fallenden Flanke zur Geräuscherzeugung verändert wird.To generate at least one additional frequency component in the drive signal, a frequency, phase or amplitude modulation can be used. For example, the drive signal may be a PWM signal (PWM pulse width modulation), wherein the phase position of the rising or falling edge for generating noise is changed.

Bei dem Elektromotor handelt es sich vorzugsweise um einen Dreiphasen-Wechselstrom-Motor, beispielsweise um eine Synchronmaschine. In diesem Fall wird ein Ansteuersignal mit drei Phasen verwendet. Das Ansteuersignal kann beispielsweise so moduliert sein, dass die Phasendifferenz zwischen den Phasen moduliert ist. The electric motor is preferably a three-phase AC motor, for example a synchronous machine. In this case, a drive signal having three phases is used. For example, the drive signal may be modulated such that the phase difference between the phases is modulated.

Vorzugsweise wird die Modulation derart zeitlich verändert, dass die Frequenzkomponente zur Geräuscherzeugung und somit die Frequenz der Schwingungen variiert wird. Durch das Durchlaufen eines Frequenzbandes um eine Resonanzfrequenz anstatt durch Ansteuerung mit einer festen Geräuschfrequenz lässt sich gewährleisten, dass das schwingungsfähige System zeitweise mit seiner Resonanzfrequenz und dadurch mit maximaler Amplitude schwingt, selbst wenn die genaue Lage der Resonanzfrequenz aufgrund von Toleranzen nicht genau bekannt ist.Preferably, the modulation is changed in time such that the frequency component for generating noise and thus the frequency of the vibrations is varied. By passing a frequency band around a resonant frequency rather than driving it at a fixed noise frequency, it is possible to ensure that the oscillatory system oscillates temporarily at its resonant frequency and thereby at maximum amplitude, even if the exact location of the resonant frequency is not known precisely due to tolerances.

Zur Erhöhung der Aufmerksamkeit bei anderen Verkehrsteilnehmern kann vorgesehen sein, dass kein konstantes Geräusch erzeugt wird. Das Geräusch kann beispielsweise wechselweise ein- und ausgeschaltet werden, indem die Modulation in dem Ansteuersignal ein- und ausgeschaltet wird. Alternativ kann wechselweise zwischen zwei verschiedenen Modulationszuständen umgeschaltet werden, wobei der erste Modulationszustand mit einer ersten Geräuschcharakteristik (z. B. Geräusch mit höherer Frequenz) und der zweite Modulationszustand mit einer zweiten Geräuschcharakteristik (z. B. Geräusch mit niedrigerer Frequenz) verbunden ist.To increase the attention of other road users can be provided that no constant noise is generated. For example, the noise may alternately be turned on and off by turning on and off the modulation in the drive signal. Alternatively, it is possible to alternately switch between two different modulation states, wherein the first modulation state is associated with a first noise characteristic (eg, higher frequency noise) and the second modulation state is associated with a second noise characteristic (eg, lower frequency noise).

Ferner kann die Modulation und damit das Geräusch von der Fahrgeschwindigkeit abhängen. So kann vorgesehen sein, dass die Modulation ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit (z. B. 30 km/h) ausgeschaltet oder zumindest reduziert wird, insbesondere wenn die übrigen Betriebsgeräusche (insbesondere die Rollgeräusche der Reifen) eine ausreichende Lautstärke aufweisen.Furthermore, the modulation and thus the noise may depend on the driving speed. Thus, it can be provided that the modulation is switched off or at least reduced starting at a certain driving speed (eg 30 km / h), in particular if the other operating noises (in particular the rolling noises of the tires) have a sufficient volume.

Das eine Modulation aufweisende Ansteuersignal lässt sich durch Überlagerung eines die Drehbewegung des Motors hervorrufenden Signal und eines das Geräusch hervorrufenden Signals erzeugen, beispielsweise mittels einer analogen Operationsverstärkerschaltung. Das modulierte Ansteuersignal kann auch digital in einem Mikrokontroller synthetisiert werden, beispielsweise mittels einer sogenannten Output-Compare-Einheit eines Mikrokontrollers. Eine solche Einheit ist prädestiniert zur Erzeugung eines PWM-Signals (auch über mehrere Phasen). Besonders hilfreich ist die dynamische Anpassbarkeit des Tastverhältnisses durch einen Software-Algorithmus im Mikrokontroller.The modulation signal having a modulation signal can be generated by superimposing a signal causing the rotational movement of the motor and a noise generating signal, for example by means of an analog operational amplifier circuit. The modulated drive signal can also be synthesized digitally in a microcontroller, for example by means of a so-called output compare unit of a microcontroller. Such a unit is predestined to generate a PWM signal (even over several phases). Particularly helpful is the dynamic adaptability of the duty cycle by a software algorithm in the microcontroller.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist auf einen Geräuschgenerator zur Erzeugung eines Geräusches eines durch einen Elektromotor angetriebenen Kraftfahrzeugs gerichtet. Der Geräuschgenerator umfasst Mittel zum Erzeugen eines Ansteuersignals für den Elektromotor oder für die Leistungselektronik des Elektromotors, wobei das Ansteuersignal eine Modulation zur Geräuscherzeugung aufweist.A second aspect of the invention is directed to a noise generator for generating a sound of a motor vehicle driven by an electric motor. The noise generator comprises means for generating a drive signal for the electric motor or for the power electronics of the electric motor, wherein the drive signal has a modulation for generating noise.

Ferner umfasst der Geräuschgenerator den Elektromotor, der bzw. dessen Leistungselektronik durch das Ansteuersignal angesteuert wird, wobei durch die Modulation in dem Elektromotor Schwingungen erzeugt werden, die das Geräusch hervorrufen.Furthermore, the noise generator comprises the electric motor, whose power electronics are controlled by the drive signal, wherein vibrations are generated by the modulation in the electric motor, which cause the noise.

Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung und zu dessen bevorzugten Ausführungsformen gelten in entsprechender Weise auch für den erfindungsgemäßen Geräuschgenerator nach dem zweiten Aspekt der Erfindung.The above comments on the method according to the invention according to the first aspect of the invention and its preferred embodiments apply correspondingly also to the noise generator according to the invention according to the second aspect of the invention.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. In diesen zeigen:The invention will be described below with reference to the accompanying drawings with reference to several embodiments. In these show:

1 ein Beispiel für der Ansteuerung eines Elektromotors in einem durch den Elektromotor angetriebenen Kraftfahrzeug; 1 an example of the control of an electric motor in a motor vehicle driven by the electric motor;

2 ein erstes Beispiel zur Erzeugung eines modulierten Ansteuersignals; 2 a first example for generating a modulated drive signal;

3 ein zweites Beispiel zur Erzeugung eines modulierten Ansteuersignals; 3 a second example for generating a modulated drive signal;

4a ein konventionelles PWM-Signal zur Motoransteuerung; 4a a conventional PWM signal for motor control;

4b ein erstes Beispiel für ein zur Geräuscherzeugung moduliertes PWM-Signal zur Motoransteuerung; 4b a first example of a noise generation modulated PWM signal for motor control;

4c ein zweites Beispiel für ein zur Geräuscherzeugung moduliertes PWM-Signal zur Motoransteuerung; und 4c a second example of a noise generation modulated PWM signal for motor control; and

4d ein drittes Beispiel für ein zur Geräuscherzeugung moduliertes PWM-Signal zur Motoransteuerung. 4d a third example of a noise generation modulated PWM signal for motor control.

1 zeigt ein Beispiel für die Ansteuerung eines Mehrphasen-Wechselstrom-Motors 1, beispielsweise einer Synchronmaschine, in einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug. Vorzugsweise wird ein über drei Phasen U, V, W angesteuerter Motor 1 verwendet. Ein Signalgenerator 2 erzeugt ein mehrphasiges Signal mit den Phasen U1, V1, W1, welches von einer Leistungselektronik 3 entgegengenommen wird. Die Teilsignale U1, V1, W1 dienen dem Schalten von Leistungstransistoren der Leistungselektronik 3. Über den Ausgang der Leistungselektronik werden die Motorspulen 11, 12, 13 der Phasen U, V, W angesteuert. 1 shows an example of the control of a multi-phase AC motor 1 , For example, a synchronous machine, in an electrically driven motor vehicle. Preferably, an over three phases U, V, W driven motor 1 used. A signal generator 2 generates a multi-phase signal with the phases U1, V1, W1, which of a power electronics 3 is accepted. The sub-signals U1, V1, W1 are used to switch power transistors of the power electronics 3 , About the output of the power electronics are the motor coils 11 . 12 . 13 the phases U, V, W driven.

Das von dem Signalgenerator 2 erzeugte Mehrphasensignal U1, V1, W1 weist zumindest für eine Phase eine Modulation zur Geräuscherzeugung auf. Mit anderen Worten: Zumindest für eine Phase U, V, W umfasst das Ansteuersignal U1, V1, W1 neben einer die Drehbewegung des Elektromotors hervorrufenden Signals einen Signalanteil zur Geräuscherzeugung. Es können auch mehrere oder sämtliche Phasen eine Modulation zur Geräuscherzeugung aufweisen, d. h. das erfindungsgemäße Ansteuerkonzept kann auf eine Motorspule, mehrere Motorspulen oder sämtliche Motorspulen 11, 12, 13 angewendet werden. Dabei muss die Geräuschmodulation nicht auf den mehreren Phasen gleichzeitig vorliegen, sondern es kann vorgesehen sein, dass die Geräuschmodulation zwischen einzelnen Phasen umgeschaltet wird, beispielsweise in der Weise, dass zunächst die Phase U moduliert wird, dann die Phase V moduliert wird und dann Phase W moduliert wird.That of the signal generator 2 generated polyphase signal U1, V1, W1 has at least for one phase a modulation for generating noise. In other words, at least for one phase U, V, W, the drive signal U1, V1, W1 comprises a signal component for generating noise in addition to a signal that causes the rotary motion of the electric motor. It is also possible for several or all phases to have a modulation for generating noise, ie the control concept according to the invention can be applied to a motor coil, a plurality of motor coils or all motor coils 11 . 12 . 13 be applied. In this case, the noise modulation need not be present on the several phases simultaneously, but it can be provided that the noise modulation is switched between individual phases, for example in such a way that first the phase U is modulated, then the phase V is modulated and then phase W is modulated.

Eine Modulation in dem jeweiligen Ansteuersignal U1, V1, W1 vor der Leistungselektronik 3 bewirkt eine Modulation in dem entsprechenden Ansteuersignal U2, V2, W2 nach der Leistungselektronik 3.A modulation in the respective drive signal U1, V1, W1 before the power electronics 3 causes a modulation in the corresponding drive signal U2, V2, W2 after the power electronics 3 ,

Beispielsweise weist das Signal U1 (und damit auch das Signal U2) neben der die Motordrehzahl bestimmenden Frequenzkomponente zumindest eine zusätzliche Frequenzkomponente auf, welche in dem Elektromotor eine entsprechende Schwingung hervorruft, so dass ein wahrnehmbares Geräusch ertönt. Die Frequenz der Geräusch erzeugenden Frequenzkomponente entspricht beispielsweise der Resonanzfrequenz des schwingfähigen Systems umfassend die Spule 11, das Gehäuse und etwaige zu Schwingungen angeregte Anbauteile. Das Signal U1 (und damit auch das Signal U2) umfasst also beispielsweise einen Frequenzanteil bei der Motordrehzahl und einen Frequenzanteil bei der Resonanzfrequenz.For example, the signal U1 (and thus also the signal U2) has at least one additional frequency component in addition to the frequency component determining the engine speed, which generates a corresponding vibration in the electric motor, so that a perceptible noise is emitted. The frequency of the noise-generating frequency component corresponds, for example, to the resonant frequency of the oscillatory system comprising the coil 11 , the housing and any oscillations excited attachments. The signal U1 (and thus also the signal U2) thus includes, for example, a frequency component at the engine speed and a frequency component at the resonant frequency.

Das eine Modulation aufweisende Ansteuersignal U1 lässt sich beispielsweise durch Überlagerung eines die Drehbewegung des Motors hervorrufenden Signals X (beispielsweise mit der Frequenz der Motordrehzahl) und eines das Geräusch hervorrufenden Signals Y (beispielsweise bei der Resonanzfrequenz) erzeugen (s. 2). Die Überlagerung kann durch eine analoge Operationsverstärker-Schaltung realisiert werden. Das modulierte Ansteuersignal U1 kann auch digital in einem Mikrokontroller 1 synthetisiert werden, beispielsweise mittels einer sogenannten Output-Compare-Einheit 14 des Mikrokontrollers 1 (s. 3).The modulation signal having a control signal U1 can for example be generated by superimposing a rotational movement of the motor causing signal X (for example, with the frequency of the engine speed) and a noise causing signal Y (for example, at the resonant frequency) (s. 2 ). The superimposition can be realized by an analog operational amplifier circuit. The modulated drive signal U1 can also be digital in a microcontroller 1 be synthesized, for example by means of a so-called output compare unit 14 of the microcontroller 1 (S. 3 ).

4a zeigt ein konventionelles PWM-Ansteuersignal U1 bzw. U2, welches keine Modulation zur Geräuscherzeugung aufweist. Die Frequenz der Grundwelle entspricht beispielsweise der Motordrehzahl. 4a shows a conventional PWM drive signal U1 and U2, which has no modulation for generating noise. The frequency of the fundamental wave corresponds for example to the engine speed.

4b zeigt ein moduliertes Ansteuersignal U1 bzw. U2, welches neben dem Signal aus 4a eine Frequenzkomponente zur Geräuscherzeugung aufweist (hier ist die Frequenz des Geräusches höher als die Frequenz der Grundwelle des PWM-Signals). Bei dem Signal in 4b handelt es sich beispielsweise um ein zur Geräuscherzeugung in seiner Amplitude moduliertes Signal. 4b shows a modulated drive signal U1 and U2, which in addition to the signal 4a has a frequency component for generating noise (here, the frequency of the noise is higher than the frequency of the fundamental wave of the PWM signal). At the signal in 4b For example, it is a signal modulated in its amplitude for generating noise.

Die Modulationsfrequenz kann aber auch zeitlich verändert werden (s. 4c). Durch das Durchlaufen eines breiteren Frequenzbandes lässt sich gewährleisten, dass das schwingungsfähige System zeitweise mit seiner Resonanzfrequenz und dadurch mit hoher Amplitude schwingt, selbst wenn die genaue Lage der Resonanzfrequenz aufgrund von Bauteiltoleranzen nicht genau bekannt ist.The modulation frequency can also be changed over time (s. 4c ). By passing through a wider frequency band, it is possible to ensure that the oscillatory system oscillates temporarily at its resonant frequency and thereby at high amplitude, even if the exact position of the resonant frequency is not precisely known due to component tolerances.

Statt einer Amplitudenmodulation kann auch eine Phasenmodulation zur Geräuscherzeugung verwendet werden. So kann beispielsweise die Phasenlage der steigenden oder fallenden Flanke des Ansteuersignals zur Geräuscherzeugung moduliert werden (s. 4d für der Fall der Lageänderung für die fallende Flanke). Es ist von Vorteil, wenn die Lage entweder der steigenden oder die fallende Flanke verändert wird, da in diesem Fall die Motordrehzahl gleich bleibt.Instead of an amplitude modulation, a phase modulation can also be used for generating noise. Thus, for example, the phase position of the rising or falling edge of the drive signal can be modulated to generate noise (s. 4d in the case of the change of position for the falling edge). It is advantageous if the position of either the rising or the falling edge is changed, since in this case the engine speed remains the same.

Es kann auch eine Phasenanschnittsteuerung oder Phasenabschnittsteuerung zur Motoransteuerung verwendet werden, wobei zur Geräuschmodulation der Einschaltpunkt bzw. der Abschaltpunkt moduliert sind.It is also possible to use a phase-angle control or phase-segment control for motor control, with the switch-on point or the switch-off point being modulated for noise modulation.

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Claims (10)

Verfahren zur Erzeugung eines Geräusches eines durch einen Elektromotor (1) angetriebenen Kraftfahrzeugs, mit den Schritten: – Erzeugen eines Ansteuersignals (U1/2; V1/2; W1/2) für den Elektromotor oder für die Leistungselektronik des Elektromotors, wobei das Ansteuersignal (U1/2; V1/2; W1/2) eine Modulation zur Geräuscherzeugung aufweist; und – Ansteuern mit dem Ansteuersignal (U1/2; V1/2; W1/2), wobei durch die Modulation in dem Elektromotor (1) Schwingungen erzeugt werden, welche das Geräusch hervorrufen.Method for generating a sound from an electric motor ( 1 A drive motor vehicle, comprising the steps of: generating a drive signal (U1 / 2, V1 / 2, W1 / 2) for the electric motor or for the power electronics of the electric motor, the drive signal (U1 / 2; V1 / 2; W1 / 2 ) has a modulation for generating noise; and - driving with the drive signal (U1 / 2, V1 / 2, W1 / 2), wherein the modulation in the electric motor ( 1 ) Vibrations are generated which cause the noise. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Geräusch ein Wahrnehmbarkeitsgeräusch ist, welches der akustischen Wahrnehmbarkeit des Kraftfahrzeugs für außerhalb des Fahrzeugs befindliche Verkehrsteilnehmer dient.The method of claim 1, wherein the noise is a perceptibility noise that is indicative of the audible perceptibility of the motor vehicle for road users located outside the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ansteuersignal (U1/2; V1/2; W1/2) neben einer die Motordrehzahl bestimmende Frequenzkomponente zumindest eine zusätzliche Frequenzkomponente zur Geräuscherzeugung aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the drive signal (U1 / 2; V1 / 2; W1 / 2) has, in addition to a frequency component determining the engine speed, at least one additional frequency component for generating noise. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Modulation eine Frequenz-, Phasen- oder Amplitudenmodulation ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the modulation is a frequency, phase or amplitude modulation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ansteuersignal (U1/2; V1/2; W1/2) ein PWM-Signal umfasst und die Phasenlage der steigenden oder fallenden Flanke zur Geräuscherzeugung verändert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the drive signal (U1 / 2; V1 / 2; W1 / 2) comprises a PWM signal and the phase position of the rising or falling edge for generating noise is changed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Elektromotor (1) ein Mehrphasen-Wechselstrom-Motor ist, das Ansteuersignal (U1/2; V1/2; W1/2) mehrere Phasen zur Ansteuerung des Elektromotors aufweist und zumindest eine Phase eine Modulation zur Geräuscherzeugung aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the electric motor ( 1 ) is a polyphase AC motor, the drive signal (U1 / 2, V1 / 2, W1 / 2) has a plurality of phases for driving the electric motor and at least one phase has a modulation for generating noise. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Modulation zeitlich verändert wird, so dass die Frequenz der Schwingungen variiert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the modulation is changed over time, so that the frequency of the oscillations is varied. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Modulation in dem Ansteuersignal (U1/2; V1/2; W1/2) alternierend – ein- und ausgeschaltet oder – zwischen zwei Modulationszuständen umgeschaltet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the modulation in the drive signal (U1 / 2, V1 / 2, W1 / 2) alternately - on and off or - Switched between two modulation states. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt: – Bestimmen der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs oder einer hierfür charakteristischen Größe, wobei die Modulation von der Fahrgeschwindigkeit abhängig ist.Method according to one of the preceding claims, further comprising the step: Determining the driving speed of the motor vehicle or a characteristic variable, wherein the modulation is dependent on the driving speed. Geräuschgenerator zur Erzeugung eines Geräusches eines durch einen Elektromotor (1) angetriebenen Kraftfahrzeugs, umfassend: – Mittel (2) zum Erzeugen eines Ansteuersignals (U1/2; V1/2; W1/2) für den Elektromotor (1) oder für die Leistungselektronik (3) des Elektromotors (1), wobei das Ansteuersignal (U1/2; V1/2; W1/2) eine Modulation zur Geräuscherzeugung aufweist; und – den Elektromotor (1), der bzw. dessen Leistungselektronik (3) durch das Ansteuersignal angesteuert wird, wobei durch die Modulation in dem Elektromotor (1) das Geräusch hervorrufende Schwingungen erzeugt werden.Noise generator for generating a sound from an electric motor ( 1 ) motor vehicle, comprising: - means ( 2 ) for generating a drive signal (U1 / 2, V1 / 2, W1 / 2) for the electric motor ( 1 ) or for the power electronics ( 3 ) of the electric motor ( 1 ), wherein the drive signal (U1 / 2; V1 / 2; W1 / 2) has a modulation for generating noise; and - the electric motor ( 1 ), the power electronics ( 3 ) is driven by the drive signal, wherein by the modulation in the electric motor ( 1 ) the noise causing vibrations are generated.
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